有机化学第五版课件.
有机化学课件第五版汪小兰第9章醛、酮、醌

醛、酮、醌
• 醛、酮、醌的结构、分类和命名
• 醛、酮、醌的物理性质
• 醛、酮、醌的化学性质
9-1 醛和酮的结构、分类及命名
一、结构 • 醛、酮:分子中含有羰基,故称为羰基化合物。
• 官能团: 羰基
C O
O R C H 醛
O C H 醛基
O R C R1
O C 酮基
酮
• C、O:sp2 杂化;
3-戊酮
O CH3CH2C CH CH3
5 4 3 2 1
CH2=CHCHO 丙烯醛
CH3
2-甲基-3-戊酮
O CH3C CH CH CH3
1 2 3 4 5
5 4 3 2 1 CH3CH CHCHCH3
OH
3-戊烯-2-醇
3-戊烯-2-酮
CHO
苯甲醛 苯乙醛
CH2CHO
COCH 3
苯乙酮
O CH2C CH3
CH
CH
CH R
CH3
4 CH
3 CH
H 2 C 1 O
H
+ RMgX 1,4-加
H CH C OH
成 CH 3
CH R
CH
C
OMgX
H+, H2O
CH3
CH R
CH3CHCH2CHO R
CH3CH=CH-CHO
1,2加成
+
CH3CH2MgX
CH3CH=CH-C
OH
CH2CH3
1,4加成
CH3CH
• 酮较难与一元醇反应,与1 ,2-或1,3-二员醇比较容易 进行,产物为环状缩酮。
O
O
O
+ HOCH2CH2OH
有机化学第五版课件

H—Cl
μ=1.03D
CH3—Cl
μ=1.87D
H—CC—H
μ=0
1.5 共价键的断裂--均裂与异裂 (1)均裂:
A:B A·+ B· Cl : Cl (光照) Cl·+ Cl· CH4 + Cl · CH3 ·+ H : Cl
• 离解能——一个共价键离解所需的能量.指离解特定
共价键的键能.
( 4 ) 键 的 极 性 和 元 素 的 电 负 性 —— 分 子 的 偶 极 矩
H—H,Cl—Cl,成键电子云对称分布于两个
原子之间,这样的共价键没有极性。下列化合
物有极性:
诱导效应
• H(+)Cl(-), • H3C(+) Cl(-)
1.2.2 有机化合物性质上的特点
•与无机物,无机盐相比,有机化合物一般有以下特点:
(1) 大多数有机化合物可以燃烧(如汽油). (2) 一般有机化合物热稳定性较差,易受热分解.
许多有机化合物在200~300℃时就逐渐分解.
(3) 许多有机化合物在常温下为气体 、液体.
常温下为固体的有机化合物,其熔点一般也很低,一 般很少超过300℃,因为有机化合物晶体一般是由较 弱的分子间力维持所致.
(2) 碱的强弱
• 同理碱强度以 pKb表示,也常用其共轭酸的 pKa 值来 表示. 共轭酸强则其共轭碱是个弱碱.
1.6.2 酸碱的强弱和酸碱反应 • 利用各化合物的pKa值来预测酸碱反应的进行,例:
CH3COOH + OH- CH3COO- + H-OH
乙酸(pKa=4.72) 共轭碱(强) 共轭碱(弱) 水(pKa=15.74) • 乙酸的酸性比水强 • 质子的转移总是由弱碱转移到强碱 • 反应向右进行.
有机化学 理论篇 第五版 第13章 杂环化合物

β-吲哚乙酸
呼吸系统疾病专家钟南山医生说:“大家都 知道防范新型冠状病毒的严重威胁,但别忘了, 吸烟和二手烟也是呼吸系统疾病主要的危险因素 之一,对于控烟,我们应该更加坚决。”人们往 往是在生命受到威胁的时候,才会更加重视健康 。但如果早一点看到威胁和其带来的后果,并采 取行动,就可以避免生命过早受到威胁或不可逆 了解吸烟有害健康的的病科变学和道死理亡,。知吸晓烟吸就烟是损最人好害的己例,子增。强自觉抵制 香烟诱惑的意识。远离香烟,营造清新的无烟世界;拒绝烟草,更好 地拥抱健康!
有机化学(理论篇)
第13章 杂环化合物
第13章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
【课程思政】
拒绝烟草 拥抱健康
国家卫生健康委和世卫组织 共同发布的《中国吸烟危害健康 报告2020》报告显示,我国吸烟 人数超过3亿人,每年使我国100 多万人失去生命。烟草几乎损害 人体的所有器官,报告中充分列 举了吸烟及二手烟与四大慢性病 即慢性恶性肿瘤、呼吸疾病、心 血管疾病及糖尿病之间的关联,
13.3.1 呋喃 13.3.2 糠醛 13.3.3 噻吩 13.3.4 吡咯 13.3.5 噻唑、吡唑、咪唑及其衍生物 13.3.6 吲哚
13.4 六元杂环化合物
13.4.1 吡啶 13.4.2 喹啉和异喹啉
有机化学 理论篇 第五版 第5章 脂环烃

5.5.1 环烯烃的反应 5.5.2 共轭环二烯的反应
5.6 构象异构
5.6.1 烷烃的构象 5.6.2 环已烷及其衍生物的构象
5
第5章 脂环烃
有机化学(理论篇)
【学习目标】
➢ 掌握脂环烃的定义、同分异构及命名; ➢ 熟悉脂环烃的来源、物理性质及其变化规律; ➢ 掌握脂环烃的化学性质;小环烷烃的开环加成反应;能
2
第5章 脂环烃
有机化学(理论篇)
按照拜尔张力学说,应该五元环最稳定,六元环以上的化合 物,角张力大,应该是不稳定的,但后来合成的一些大环化合 物都是稳定的,这与张力学说不符。也就是说,该学说可以解 释环丙烷的不稳定性,但对于环戊烷、环己烷稳定性的解释与 实际存在偏差,也不能解释7个碳原子及以上环烷烃的稳定性。 直到1930年左右,科学家们用热力学方法研究张力,精确测量 了化合物的燃烧热,得出结论,五元环、六元环以及后来合成 的一些大环化合物都是稳定的,不存在角张力,这是与拜尔的 张力学说不符的。
拜耳张力学说的错误在第一个假设,即将环烷烃分子视为平 面型分子。事实上,除环丙烷外,其它环都不在一个平面上。 虽然该学说有错误,但在有机化学发展史上起过一定的作用。 由此可见,科学是在不断发展的,我们要善于提出质疑,科学 问题的解决需要批判精神和怀疑精神,批判才能创新。
3
第5章 脂环烃
有机化学(理论篇)
利用烷烃、小环烷烃化学性质上的差异鉴别两类物质。 ➢ 熟悉环烷烃分子结构与环的稳定性的关系; ➢ 了解乙烷、丁烷和环己烷的构象。
6
第5章 脂环烃
有机化学(理论篇)
脂环烃是指由碳、氢两种元素组成,分子中含有碳环结 构,性质与链状脂肪烃相似的一类有机化合物。脂环烃及其 衍生物广泛存在于自然界中,例如有些地区所产的石油中含 多量的环烷烃;一些植物中含有的挥发油(精油),其成分大多 是环烯烃及其含氧衍生物;在自然界广泛存在甾族化合物都 是脂环烃的衍生物,在人体中起重要作用。脂环烃及其衍生 物在生产和生活实践中具有重要应用。例如:
高教出版社汪小兰《有机化学》(第五版)课件课程要点复习第三章_不饱和烃

第三章 不饱和烃I 烯烃● 定义: 含有碳-碳双键(C=C)的烃叫烯烃。
碳-碳双键(C=C)是烯烃的官能团。
●开链单烯烃的通式:C n H 2n 。
例如:H 2CCH 2H 2CC CH 3CH 3H 2CCH CH 3I 烯烃一、乙烯的结构乙烯分子的构型双键:DH mθC=C=610KJ/mol;ó单键:DH mθC-C=350KJ/mol1、碳原子的sp 2杂化2s2p激发态2s2p激发基 态sp 2p杂化1200sp 2杂化轨道sp 2杂化与未杂化的轨道乙烯分子的结构乙烯分子中的σ键乙烯分子中的π键2、乙烯分子中π键的形成及π电子云的分布π键小结π键为轴平行的p轨道侧面交盖成键;π键不能单独存在,分散于sp2轨道所在平面的上下两层,不能绕键轴自由旋转;π键电子云流动性大,受核束缚小,易极化。
∴π键易断裂、起化学反应;π键键能小,不如σ键牢固碳碳双键键能为611KJ/mol,碳碳单键键能为347JK/mol,∴π键键能为611-347=264K/mol7二、命名和异构系统命名法(1) 选择主链:含双键的最长碳链含双键的取代基多的最长碳链为主链(2) 给主链碳原子编号:从最靠近双键的一端起CH 3CCCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 2CH 31 2 3 4 5 6 7 86-甲基-3-戊基-2-辛烯(3) 标明双键的位次: 将双键两个碳原子中位次较小的一个编号,放在烯烃名称的前面。
1-烯烃中的“1”可省去。
4-甲基-2-乙基己烯5- 十一碳烯碳原子数在10以上的烯烃,命名时在烯之前还需加个“碳”字,例如十一碳烯环烯烃加字头“环”于有相同碳原子数的开链烃之前命名烯基的命名CH2=CH-乙烯基CH3-CH= CH- 丙烯基CH2=CH-CH2- 烯丙基注意这二者的区别异构现象(注意相关概念)C以上的烯有碳链异构、官能团位置异构、顺反异构4烯烃的构造异构13① 烯烃的顺反异构现象(立体异构现象)•由于双键不能自由旋转,当双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团时,可能产生不同的异构体.条件:—构成双键的任何一个碳原子上所连接的两个原子或基团须不同.•能够用常规方法将顺反异构体分离出来。
有机化学第五版课件.

三、炔烃的活泼氢的反应
H3C CH2 H H2C CH H HC C H
电负性 pKa
2.48 42
2.75 36.5
3.29 25
1、炔化物的形成 乙炔或末端炔烃在氨基钠(液氨)中反应生成炔化物
R C CH + NaNH 2 R C CNa + NH3
2、炔化物和卤代烃的反应
R C _ + CNa + R' X R C C R' + NaX
1,4-加成
CH2=CH-CHBr-CH 3 CH3-CH=CH-CH 2Br
二、Diels-Alder 反应 1、定义:共轭二烯烃在加热情况下和活泼烯烃反应生成取代 环己烯的环加成反应
+ 加热
2、反应条件为加热:一般不能省略 3、烯烃一般为活泼的烯烃,即烯烃上连有吸电子基
O + O 加热 加热 O O O O
O C CH3
烯醇
醛酮
Example
HC CH CH C CH HgSO4 H2O H2SO4 HO CH3CHO PhCOCH 3 O HO C CH3 Ph C
4、炔烃的硼氢化氧化反应
R C CH 1/2B2H6 RCH=CH B H2O2 OH
-
OH RCH=CH RCH2CHO
3
烯醇 规则:末端炔烃产物为醛;对称的炔烃产物为酮
Br C
Br CH
3、炔烃和水的加成
通式:
R C CH HgSO4 H2O H2SO4
+
OH R C CH2
O R C CH3
历程:
R C _ H+ CH H
R
+ C
有机化学(课件PPT)

一、烃 (一)有机物概述
1、有机化合物:指含碳元素的化合物,简称有机物 。(但CO、CO2、碳酸盐、金属碳化物等由于组 成、性质与无机物相似,属于无机物)
2、有机物的主要特点:熔点低、易燃、不易导电, 难溶于水,易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂。 有机反应比较复杂,反应速率慢,一般需加热和 使用催化剂,常伴有付反应,因而所得产品往往 是混合物。
3、乙烯的化学性质 (1)、加成反应:
有机物分子中双键或三键两端的碳原子于其 他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应
CH2=CH2+H2
CH3CH3
CH2=CH2+Br2 → CH2BrCH2Br
CH2=CH2+H2O
催化剂
→
CH3CH2OH
CH2=CH2+HCl → CH3CH2Cl
(2).氧化反应:
B.氧化反应:
C 4 2 H O 2 点 C 燃 2 2 O H 2 O
。 注意:先验纯再点燃
C.分解反应:
C4H 高 温 C 2 H 2
D.取代反应: 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子
或原子团所代替的反应。
C4 H C 2 l光 C3 C H H l Cl
3、有机物种类繁多的主要原因: 碳原子能与其他原子形成四个共价键,且碳原子 之间也能互相成键
(二)甲烷及烷烃 1、甲烷的结构、性质 (1)结构:分子式:CH4, 正四面体键角为109°28´, 非极性分子。 (2)物理性质:无色、无味的气体极难溶于水,密度 比空气轻 (3)化学性质:在通常情况下甲烷比较稳定跟强酸、 强碱或强氧化剂等一般不反应。 A.甲烷不能使溴水、酸性高锰酸钾褪色
现象:燃烧火焰明亮且有大量黑烟。
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重排反应通常发生在含有不稳 定结构或官能团的化合物中, 需要加热或加入催化剂。在重 排过程中,分子的骨架结构可 能发生变化。
重排反应在有机合成中具有重 要的应用价值,可以用于合成 具有特定结构或官能团的有机 化合物。同时,重排反应也是 研究有机化合物结构和性质的 重要手段之一。
08
有机化学在生活中的应 用
定义
特点
加成反应在有机合成中具有重要的应用价值,可以用 于合成各种烯烃、醇、醛、酮等有机化合物。
应用
加成反应通常发生在分子中的不饱和键上,需要一定 的反应条件和催化剂。
消除反应
定义
消除反应是指有机化合物分子中 失去一个小分子(如水、卤化氢
等),形成不饱和键的反应。
种类
包括脱水消除、脱卤化氢消除、 热消除等。
反应。此外,醇还可以与酸反应生成酯,是重要的有机合成原料。
酚类化合物结构与性质
结构特点 酚类化合物的分子中含有苯环和羟基(-OH)官能团,通 式为Ar-OH,其中Ar为苯基或其衍生物。
物理性质 酚类化合物一般为无色或淡黄色的固体或液体,具有特殊 的气味和较强的毒性。酚的熔点和沸点较高,易溶于有机 溶剂。
化学性质
03
可发生加成、氧化、还原等反应,如与氢气加成生成醇,被弱
氧化剂氧化成酸。
酮类化合物结构与性质
结构特点
羰基(C=O)两侧连接烃基或芳基,无双键性质。
物理性质
沸点较高、难溶于水、易溶于有机溶剂。
化学性质
主要发生加成和还原反应,如与氢气加成生成醇,被还原剂还原 成仲醇。
醌类化合物结构与性质
结构特点
04
醇、酚、醚类化合物
醇类化合物结构与性质
01
结构特点
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Br C
Br CH
3、炔烃和水的加成
通式:
R C CH HgSO4 H2O H2SO4
+
OH R C CH2
O R C CH3
历程:
R C _ H+ CH H
R
+ C
+
CH2
.. H 2O O H+
OH2+ R C _ H+ CH2
R
C OH ..
H CH2
R
C CH3
TM
互变异构体
OH R C CH2 R
激发
杂化
结果:Bond Length: C-C = 1.20 Å Bond Angle: = 180 3.1.2 炔烃的命名 一、法则:与烯烃相同,选择含有碳碳叁键的最长链作为主链, 从靠近叁键一端开始编号
Example
CH3 H3C C C CH3 H3C CH C
3-甲基-1-丁炔
CH
2-丁炔
H3C C CH + NaNH2 CH3 C C H3C C CNa Na, NH 3(l) TM
CH3CH2CH2Br
CH2CH2CH3
2、由烯烃或邻二卤代烃制备
R CH CH R KOH,EtOH R X NaNH2 X R C C R C H C X R
例如: 由反-2-丁烯合成顺-2-丁烯
4、金属炔化物的形成
HC HC
+ CH + Ag(NH3)2 OH
AgC
CAg CCu
CH + CuCl2
+ NH 3.H2O
CuC
用途:用于鉴别乙炔和末端炔烃
五、炔烃的还原反应 1、炔烃的全部还原 H2, Cat. RC CR
RCH2CH2R
2、炔烃的顺式还原 炔烃在H2/Pd-BaSO4喹啉作用下,可以停留在顺式烯烃的阶段
醛
Example
H3C C H3C C 1) 1/2B2H6 CH 2) H2O2 OHC CH3 1) 1/2B2H6 2) H2O2 OHCH3CH2CHO CH3COCH2CH3
二、炔烃的氧化反应 1、高锰酸钾氧化的炔烃生成羧酸或二氧化碳
R C C
R HC
R'
C
KMnO4 OH-
RCOOH +
三、炔烃的活泼氢的反应
H3C CH2 H H2C CH H HC C H
电负性 pKa
2.48 42
2.75 36.5
3.29 25
1、炔化物的形成 乙炔或末端炔烃在氨基钠(液氨)中反应生成炔化物
R C CH + NaNH 2 R C CNa + NH3
2、炔化物和卤代烃的反应
R C _ + CNa + R' X R C C R' + NaX
二、化合物中同时具有碳碳双键和叁键法则:选择含有碳碳双键
和叁键的最长链作为主链,编号使碳碳双键和叁键的标号之
和最小为标准,称为编号+某烯+编号炔;如编号有选择性, 使双键的编号最小。
H3C CH CH C CH
CH2=CH-CH=C C CH3
CH
3-戊烯-1-炔
4-甲基-1,3-己二烯-5炔
Example
O C CH3
烯醇
醛酮
Example
HC CH CH C CH HgSO4 H2O H2SO4 HO CH3CHO PhCOCH 3 O HO C CH3 Ph C
4、炔烃的硼氢化氧化反应
R C CH 1/2B2H6 RCH=CH B H2O2 OH
-
OH RCH=CH RCH2CHO
3
烯醇 规则:末端炔烃产物为醛;对称的炔烃产物为酮
第三章 炔烃和二烯烃
掌握炔烃和二烯烃的命名; 掌握炔烃的化学性质,特别是炔烃的选择性还原; 掌握炔烃的制备; 掌握共轭的定义和用途。 掌握共轭二烯烃的性质及动力学和热力学的概念。 炔烃的化学性质;炔烃的制备;共轭的定义和用 途; 共轭二烯烃的性质
3.1炔烃
3.1.1 炔烃的结构
RCOOH CO2
R'COOH
产物规则
C
Example
CH3CH2 CH3CH2 C C C C CH3 H KMnO4 OHKMnO4 OH-
CH3CH2COOH + CH3COOH CH3CH2COOH + CO2
2、炔烃的臭氧化产物为羧酸
R C C 1)O3 R' 2)H2O RCOOH + R'COOH
RC
CR
H2, Pd-BaSO4 喹啉
ห้องสมุดไป่ตู้
R C H C
R H
3、炔烃的反式还原 炔烃在钠和液氨中还原,可以停留在反式烯烃的阶段
RC CR Na, NH 3(l) H C R C H R
六、炔烃的制备
1、由末端炔烃制备
R' R C CH + NaNH2 R C CNa X R C C R'
例题:从丙炔合成反-2-己烯
H C CH2=CH-C=C CH3
3.1.4 炔烃的化学性质 一、亲电加成 1、炔烃和卤化氢加成
R C CH HX RCX =CH2 HX RCX 2-CH3
CH
(E)-4-甲基-1,3-己二烯-5-炔
规则:马式规则; 立体化学:反式加成
Ph C C CH3 HCl HgCl2 Ph C Cl C H CH3 99%
用途:通过末端炔烃制备炔烃 3、炔化物和醛酮的反应
R' R C _ + CNa C R' O R C C R' C R' O
-
R' H2O R C C C R' OH
Example
HC
HO
_ 1)CH3COCH3 + C Na HC 2)H2O
OH C C CH3 CH3
COCH3
例题
O HC _ C Na+ 1) 2)H2O HC C OH H2SO4,H2O HgSO4 HO COCH3
C
C
C
C
C
C C
C C
(CH2)n
C
C
二、命名
与烯烃相似,双键的数目用汉字表示,编号依次用阿拉伯字表示。
H2C C CH CH2 CH2=CH-CH=CH-CH=CH 2
H C H3C NaNH2 C H CH3 Br2, CCl 4 CH CH CH3 KOH,EtOH H3C Br CH3 C C CH3 Br H3C C H C H CH3 H C
H3C
C Br
CH3
H2, Pd-BaSO4 喹啉
3.2 二烯烃
3.2.1 二烯烃的分类和命名 一、分类 1. 累积二烯烃 2. 共轭二烯烃 3.孤立二烯烃
2、与卤素加成 炔烃和卤素加成生成二卤代烃,产物一般为反式
Ph C C CH3 Br2 Ph C Br Br C CH3
用途:用于鉴别炔烃 注明:如双键和叁键共同存在,亲电加成双键优先。
CH2 CHCH 2 C CH Br2 1mol CH2 CHCH 2 C Br Br CH
CH2
CH
C
CH
Br2 1mol CH2 CH